上海 九年级 物理 伏安法测电阻.doc

上海中小学课外个性化辅导专家 博通教育个性化辅导讲义年 级：九年级 辅导科目：物理 学员姓名： 学科教师：曹老师课 题 专题 伏安法测电阻教学内容实验：伏安法测电阻.知识结构伏安法测电阻，是中考电学两大重要实验之一。几乎集中了初中电学的所有重点知识，如串联电路的电流、电压特点，电流表、电压表的使用及读数，电学实验的操作步骤，实验故障，滑动变阻器的使用，欧姆定律，电阻的计算、表格的设计等。一、概念1. 定义：用电压表和电流表分别测某一导体两端的电压和通过电流，根据欧姆定律I=U/R求得导体电阻的方法。2. 实验依据：R=U/I3. 测量的物理量：U，I4. 实验电路图 5. 实验步骤：（1）根据电路图连接实物。实验时注意事项： 熟悉伏安法测电阻的实验电路图。 连接电路时，滑动变阻器的电阻处于电阻最大的状态，开关应断开。对于三个基本电路仪器的连接处理：_联在电路中电流表“_”接线柱流入，“_”接线柱流出量程选择：算最大电流I=U/Rx滑动变阻器变阻（“一上一下”）阻值最大（“滑片远离下接线柱”）_联在电路中电压表“_”接线柱流入，“_”接线柱流出量程选择： 连接完毕，在待测电阻值无法估计时，电流表、电压表都应选大量程或用试触的方法选择量程以免损坏电表。 实验中存在误差。为了减小误差，应选择适当的量程并进行多次测量再取平均值。（2）检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。（3）算出三次Rx的值，求出平均值。（4）整理器材。6. 数据的记录：多次测量求平均值。物理量实验次数电压（伏）电流（安）电阻（欧）Rx阻值（欧）123 7. 滑动变阻器的作用：多次改变待测电阻两端电压和通过它的电流，实现多次测量，取平均值，减小误差。8. 改变待测电阻两端电压的操作方法：串联接入一个滑动变阻器，改变滑片的位置或更换电池节数。9、解题方法：U=U1+IR滑.典例精讲【例1】（2012年松江区一模卷第24题）“探究电流与电压关系”实验和“伏安法测电阻”实验相比较：需要测量的物理量 （选填“相同”或“不同”），实验目的 （选填“相同”或“不同”）。“探究电流与电压关系”实验中，进行多次实验，是为了 ；“伏安法测电阻”实验中，进行多次实验，是为了 。Key：（5）相同；（6）不同；（7）得出普遍规律；（8）（多次测量取平均值，）减小误差。题型一：填表【例1】（虹口区一模第25题）在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小明同学按图14连接电路进行实验。电源电压保持不变，所用滑动变阻器上标有“20W 2A”字样。（1）在闭合电键S前，他应将滑动变阻器的滑片置于图中_端。（选填“A”或“B”）（2） 他实验步骤正确，刚闭合电键时，将电压表、电流表的示数记录在序号1中。接着，他移动滑片到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧），将电压表的示数2.5伏记录在序号2中。当他将滑片移动到A端时，将电流表的示数0.36安记录在序号3中。请在上表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值。（计算电阻时，精确到0.1欧）Key：（1）B （2）小试牛刀：（闵行区一模卷第31题）某同学用蓄电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定电阻RX的值。所有元件均完好，电源电压保持6V不变。其电路连接情况如图21所示。（1）观察图21的电路连接情况可知，a表是_表（选填“电压”或“电流”）。请指出此电路的连接需要改进的是(只需指出一处)：_。电压（V）电流（A）电阻（）电阻（）12.70.2820.230.58（2）闭合电键，当滑片在某个位置时，电压表、电流表的示数已填入表中。不久电压表意外损坏，该同学继续实验，在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.200.58安。根据该实验情况，请在下表中补上有关数据，并求出RX的阻值。（计算电阻时，精确到0.1欧） Key：（1）电压；滑片应移至滑动变阻器接入电路的阻值最大/滑片应移至最左端。（2）题型二：求阻值、电源电压例2.（静安区二模卷）在测量某一定值电阻Rx阻值的实验中，张王同学选定了如下左图所示的器材进行实验。实验过程中，由于张王同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中。 （1） 请你帮助张王同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入上述表格中，并写出你所依据的物理规律是 ；（2）根据测量数据计算该定值电阻的阻值为_欧（小数点后保留一位数字）；（3）根据实验所需电路，用笔画线代替导线完成下左图中的实物连接； （4） 滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是 。Key：（1）从左向右依次填入010，018，030，042，050；依据是：电阻一定时，通过电阻的电流随电压的增大而增大（2）5.1（3）实物图连接略（4）（改变电阻两端的电压和通过的电流，）多次测量求平均值小试牛刀：（嘉定区一模卷第25题）某同学用电压表和电流表测定电阻R1的阻值，实验用的电源电压不变，滑动变阻器上标有“20 2A”字样。他正确连接实验电路，实验步骤正确，闭合电键S，观察到电压表和电流表示数分别为2伏和0.2安。该同学继续实验，又测得两组数据，记录在如下表格中。请完成以下各项要求（计算结果保留1位小数）： (1)该同学所用电源电压为 伏；(2)待测电阻RX的阻值为 欧；(3)该同学设想进行第4次实验：通过调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5伏，再观察电流表示数。请问这次设想能否实现 （选填“能”或 “不能”），主要原因是 。 Key：（1）6 ；（2）10.2（3）不能； 滑动变阻器阻值太小或电源电压太大。例3.（青浦区一模卷第25题）根据“用电流表、电压表测电阻”的实验，完成下列要求。（1）根据图14（a）所示电路，闭合电键前应该将变阻器的滑片p移至最_端（选填“左”、“右”）。图14 （a） （b）（c）SR 3 15V 0.6 3A（2）实验所用滑动变阻器标有“20 2A”字样，电源电压为6伏且不变，所有元件均完好。闭合电键，在移动滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.2安0.58安，根据这一信息，可以测出的电阻值分别为_欧和_欧。（3）移动变阻器滑片p至某一位置时，电压表、电流表的示数分别如图14（b）、（c）所示，则待测电阻的阻值为_欧。（4）根据以上测得的数据，接下来要做的一项工作是：_。Key：左； 10欧；10.3欧；10欧；求平均值题型三：电表读数及操作不当问题例4.（静安区一模卷第29题）在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，甲、乙两同学各自用完全相同的器材测定同一规格的电阻，且所用电源的电压保持不变。连接电路时，他们均先将变阻器的滑片置于一端，然后将变阻器与其它所需器材串联，并将电压表并联在待测电阻两端。甲同学闭合电键后，电压表的示数如图14（a）所示。乙同学连接完最后一根导线后，就观察到电压表和电流表的示数如图14（b）和（c）所示。（a） （b） （c）图14 甲、乙两同学相互讨论后，发现了各自实验操作中的不当之处，其中乙同学的操作不当之处为 。 该实验所用电源的电压为 伏，滑动变阻器的最大阻值为 欧。 甲同学重新且正确实验，观察到电压表、电流表的示数分别为1.7伏，0.16安，此时待测电阻的阻值为 欧（计算结果保留1位小数）。Key：（11）连接电路时，电键已闭合 （12） 3； （13）20。 （14）10.6（a）（b）图12小试牛刀：小王同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，将最后一根导线连接完毕后，发现电流表和电压表都有较大的示数，其原因可能是： 和 。他在发现问题后，重新进行实验，前两次测得的电阻值分别为5.2欧和5.4欧。第三次测量时，电流表和电压表的示数如图12（a）、（b）所示，则第三次测得的电阻值为 欧。该待测电阻的阻值为 欧。Key：在连接电路时，电键处于闭合状态；滑动变阻器的滑片处于连入电路阻值较小处；5.0；5.2。题型四：电路异常及故障判断例5.（杨浦区一模卷第28题）小华同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全且完好，电源电压保持不变。小华正确串联实验器材，并将滑片放置于变阻器的一端，然后将电压表并联在电路中。闭合电键后，两电表的示数如图19所示。接着移动变阻器的滑片到另一端时，观察到电流表的示数逐渐增大为0.58安，而电压表的示数始终保持不变，则他在连接电路时存在的问题是 。图19经过思考，小华重新实验，他正确连接电路，操作步骤正确，闭合电键后，发现两电表指针所指的刻度仍与图19所示一致。则小华同学在实验中使用的滑动变阻器的最大电阻为 欧。继续移动变阻器的滑片，当滑片位于中点位置时，电流表的示数为0.2安。则此时测得Rx的阻值为 欧。滑动变阻器在该实验中可以起到保护电路的作用，而且还可以起到 作用。Key： 电压表并联在电源两端； 50； 12.5； 改变待测电阻两端的电压，多次测量，取平均值，减小误差。小试牛刀：（黄浦区一模卷第25题）25某小组同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，用若干节干电池作电源，所用滑动变阻器上标有“10 2A”字样。 （1）他们连接的电路中还有一根导线尚未连接，如图15（a）所示。请用笔画线代替导线补上，补上后的电路能够测未知电阻RX。RXA BCRXA BC（a） （b）图15 （2） 实验开始，他们闭合电键，发现无论是按补上导线后的图15（a）还是按图15（b）的操作，甚至改变滑动变阻器的滑片位置，所看到的现象均为电流表有示数，电压表无示数。经过讨论他们一致认为可能是电压表发生了故障。于是决定在不使用电压表的情况下继续实验，并且分别测出了电路中最小电流I1和最大电流I2。接着改变干电池的节数，又重复做了两次实验。请在虚线方框内画出他们重新设计的实验电路图。（3）他们设计的实验数据表格如下，请你完善表格中的栏目并简单叙述设计此栏目的理由：_。（4）根据他们测出的物理量写出计算未知电阻的表达式：RX 。Key：略；略；RX的平均值（欧）；实现多次测量，求电阻RX的平均值，减小误差；RX10 I1/（I2I1）（欧）例6.（卢湾区二模卷第25题）某同学利用电压表和电流表测量电阻Rx的阻值，所用的电源由两节新干电池组成，选用的滑动变阻器上标有“20 2A”字样。他按图16连接电路，实验步骤正确，闭合电键S后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表始终无示数。已知电路中各处均接触良好，除电阻Rx和滑动变阻器R外，其它元件均完好。实验次数干电池节数I1（安）I2（安）RX(欧) ( )1/2/3/（1）若电路中只有一处出现故障，则故障可能是_（选填“Rx断路”、 “R断路”或“Rx短路”）。（2）若第（1）小题的判断正确，则在Rx两端接入一根导线后，闭合电键S，两电表的示数情况为_。（3）排除故障后，该同学按正确步骤进行实验，闭合电键S，两电表示数如图17（a）、（b）所示，他记下实验数据后，进行计算，然后整理实验器材，完成实验。（a）该同学的计算结果Rx_欧。（b）你认为该同学的实验结果是否合理？简述理由：_。Key：（1）R断路（或Rx短路）。（2）电压表无示数，电流表无示数（或电压表无示数，电流表有示数）。（3）（a）10；（b）不合理，没有多次测量取平均。用时5分钟！ 1（）在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，填写空格处内容。实验名称 ：伏安法测电阻，要求多次测量，求电阻的平均值。实验原理： 。实验步骤： 在连接实验器材的过程中，电键应该处于 的位置； 滑动变阻器的滑片放在 的位置。 答案：实验目的；RU/I；断开；连入电路的电阻最大2（）某同学利用图甲所示的电路测定电阻Rx的阻值，所用的滑动变阻器上标有“20 2A”字样，电源电压不变。该同学的实验步骤正确，闭合电键S，观察到电流表的示数为0.14A当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为l0）时，电压表、电流表的示数分别为2.5V和0.20A。接着他又移动滑片到某点A，这时电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示。 （1）通过分析可知A点在滑动变阻器中的 侧（选填“左”或“右”）。（2）请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值。（计算电阻时，精确到0.1)Key：（1）右；（2）1.7 12.1 12.3 12.5 2.2 0.18 12.2 3（2012年松江区一模卷第25题）小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，器材均完好，所用电源电压为6伏，滑动变阻器上标有“20W 2A”字样。（1）在图13所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线在图中正确连接。 （13） （用2B铅笔在答题纸的相应位置连接）21000.230.40.60.63图14 SR 0.6 3A图13 3 15V（2）小明同学正确连接好电路，闭合电键后，电流表、电压表示数如下表所示。请你根据表中电流表、电压表示数可能出现的几种情况，帮助小明判断故障原因（均选填“待测电阻断路”、“待测电阻短路”、“滑动变阻器断路”或“滑动变阻器短路”）。电流表示数（A）电压表示数（V）故障原因0.30 ( ) 06 ( ) （3）经讨论，该小组同学重新连接，并按照正确步骤实验，在滑片P移到中点位置时，电流表A的示数如图14所示，读数是 安，这时候测得的待测电阻的阻值是 欧。（4）为了减小实验误差，必须多次改变待测电阻两端的电压，可采用的操作方法是 。Key：（13）略（14）待测电阻短路（15）待测电阻断路（16）0.4（17）5（18）多次改变滑动变阻器的滑片位置 4（）小李和小王同学做了不同的电学实验，他们的实验报告分别如下。实验一（小李） 实验二（小王）实验目的：用电流表、电压表测电阻。实验原理： 实验器材： 4节新干电池、电键、电流表、电压表、 、滑动变阻器、导线若干。实验步骤：1 根据实验原理，设计测电阻的实验电路，画出实验电路图(如图20)。实验数据：实验结论：实验目的：探究导体中电流与电压的关系。实验器材：若干节干电池、电键、 、电流表、电压表、导线若干。实验步骤：1设计实验电路，画出实验电路图，并标出电流表和电压表的“+”“-”接线柱。 实验数据：实验结论： 图20物理量实验次数电压（伏）电流（安） 10021.10.0732.20.1443.00.2054.50.30增加一行增加一行物理量实验次数电压（伏）电流（安） 10021.30.0831.90.1242.60.1652.80.18 请将实验报告中空白处填写完整。小王同学做实验二时，闭合电建S前，应将滑片P向 端移动（选填“a”或“b”）。小王同学比较两个实验后，觉得应该将实验表格进一步完善，表一和表二都补充了第四列，请正确填写栏目 ， 。小李同学比较两个实验后，提议两个实验都应增加一行：“当导体两端的电压为0伏时，通过该导体的电流值为0安”。小李的提议是否必要，请简要说明理由： 。答案：若干不同导体； R=UI；待测电阻； b。电压电流（伏安）；电阻（欧）。实验一有必要，此实验需多次测量寻找规律，填写电压为0伏时的电流值，便于从U-I图像寻找规律。实验二没有必要，此实验多测几次是为了求电阻的平均值减小误差，电压、电流为0时对求电阻无意义。5（）小华做“电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、待测电阻RX、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好他连接电路进行实验，闭合电键后，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.12安0.26安，电压表示数相应的变化范围为2.4伏0伏他通过思考分析，重新实验当变阻器滑片移动到中点附近位置时，电压表、电流表的示数分别如图1、2所示请将下面表格填写完整（计算电阻时，精确到0.1欧）序号物理量电压Ux（伏）电流Ix（安）电阻Rx（欧）电阻Rx平均值（欧）10.1223 序号物理量电压Ux（伏）电流Ix（安）电阻Rx（欧）电阻Rx平均值（欧）12.10.1217.517.422.80.1617.534.5